【初探区块链技术】智能合约

什么是智能合约

智能合约是运行在区块链网络的特定代码，用尼克·萨博（Nick Szabo，概念的提出者）的话讲：“一个智能合约是一套以数字形式定义的承诺（promises），包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议。”

承诺

承诺是指合约参与方同意的权利和义务，这些承诺定义了合约的本质和目的。

数字形式

数字形式意味着合约不得不写入计算机可读的代码中。这是必须的，因为只要参与方达成协定，智能合约建立的权利和义务，是由一台计算机或者计算机网络执行的。

协议

协议是技术实现，在这个基础上，合约承诺被实现，或者合约承诺实现被记录下来。选择哪个协议取决于许多因素，最重要的因素是在合约履行期间，被交易资产的本质。

工作原理

基于区块链的智能合约构建及执行分为如下几步：

• 多方用户共同参与制定一份智能合约；
• 合约通过P2P网络扩散并存入区块链；
• 区块链构建的智能合约自动执行。

“多方用户共同参与制定一份智能合约”的过程：

• 首先用户必须先注册成为区块链的用户，区块链返回给用户一对公钥和私钥；公钥做为用户在区块链上的账户地址，私钥做为操作该账户的唯一钥匙；
• 两个或两个以上的用户根据需要，共同商定了一份承诺，承诺中包含了双方的权利和义务；这些权利和义务以电子化的方式，编程机器语言；参与者分别用各自私钥进行签名；以确保合约的有效性；
• 签名后的智能合约，将会根据其中的承诺内容，传入区块链网络中。

“合约通过P2P网络扩散并存入区块链”的过程：

• 合约通过P2P的方式在区块链全网中扩散，每个节点都会收到一份；区块链中的验证节点会将收到的合约先保存到内存中，等待新一轮的共识时间，触发对该份合约的共识和处理；
• 共识时间到了，验证节点会把最近一段时间内保存的所有合约，一起打包成一个合约集合（set），并算出这个合约集合的Hash值，最后将这个合约集合的Hash值组装成一个区块结构，扩散到全网；其它验证节点收到这个区块结构后，会把里面包含的合约集合的Hash取出来，与自己保存的合约集合进行比较；同时发送一份自己认可的合约集合给其它的验证节点；通过这种多轮的发送和比较；所有的验证节点最终在规定的时间内对最新的合约集合达成一致；
• 最新达成的合约集合会以区块的形式扩散到全网，如下图所示，每个区块包含以下信息：当前区块的Hash值、前一区块的Hash值、达成共识时的时间戳、以及其它描述信息；同时区块链最重要的信息是带有一组已经达成共识的合约集；收到合约集的节点，都会对每条合约进行验证，验证通过的合约才回最终写入区块链中，验证的内容主要是合约参与者的私钥签名是否与账户匹配。

应用场景

• 数字身份
• 供应链
• 证券
• 土地所有权记录

问题和风险

• 区块链和外部世界之间的互动都需要受信任的服务。但是尽管技术上说是可行的，却可能歪曲去中心化系统的目标；
• 区块链没办法解决风险和回报之间的关联；
• 量子计算对区块链的威胁；